● 摘要
随着现代战争中导弹技术的飞速发展，陆军反装甲装备设计创新的关键在于如何确保反坦克导弹准确打击防御工事与其他装甲目标。反坦克导弹应以尽可能小的脱靶量击中目标，并且击中目标的同时具备最佳的姿态，从而使得战斗毁伤性能充分发挥出来，获得最优的损伤效果。然而，当前由于制导律的限制，使得许多导弹的落角难以符合实际作战的需要，因而需要对制导律的创新设计作详细的讨论，从而能够应对各种特殊的战斗任务需要。在这种背景下，本文在零脱靶量与带末端攻击角度的约束情形下，对制导律的最优设计方法做了详细的讨论。主要工作如下：
1.应用最优控制理论中线性二次型指标最优控制理论，建立了以终端误差和能量消耗最小的二次型性能指标，通过求解黎卡提方程推导出了无时滞系统的落角约束下零脱靶的最优制导律，并分析了其能量消耗最小和控制指令峰值最小的情形。通过分析发现，剩余时间的精度对制导精度影响较大，提出了两种剩余时间的计算方法，理论分析和仿真验证都说明其精度优于传统算法，其中一个算法精度最高。
2.利用最优控制理论中的变分法和不等式约束相关理论完成了有视场限制的落角约束最优制导律的设计。在设计过程中，将视线角不等式约束转化成等式约束，使问题简化，最终得到一个三段式的制导律，第一段控制导弹达到最大视线角，第二段控制导弹保持最大视线角飞行，第三段，导引导弹按照预设落角击中目标。将弹目相对距离作为各段的切换开关函数，由于该函数不易求得解析解，故采用牛顿-拉佛逊法在每次仿真中求解出其数值解。非线性仿真验证了制导律的有效性。
3.利用制导指令是剩余时间的多项式函数的假设，代入运动方程中，推导出带有未知系数的制导指令，利用算法较为高效的粒子群法进行优化，得出了能满足落角和脱靶量约束的制导律，多种作战模式的仿真验证了提出制导律的有效性，与之前提出的最优制导律的对比说明制导律性能表现比较满意。
本文围绕反坦克导弹多约束条件下制导律设计的相关理论，采用了粒子群优化算法与最优控制理论等，并在理论的基础上作了相应的数值仿真，在多约束情况下对制导律作了详细的讨论。本文在多约束情形下对反坦克导弹的制导律进行了精准地设计，具备一定的理论意义与实际的应用价值。